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龙图腾网恭喜南京理工大学申请的专利基于激光光斑双姿态角融合的管道三维分布测试方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115932995B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-10发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211647894.4，技术领域涉及：G01V8/10；该发明授权基于激光光斑双姿态角融合的管道三维分布测试方法是由汪贵华;袁宏日;孙嘉;徐元设计研发完成，并于2022-12-21向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于激光光斑双姿态角融合的管道三维分布测试方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于激光光斑双姿态角融合的管道三维分布测试方法，包括设置管道三维分布检测装置；控制管道三维分布检测装置在管道中匀速前进，同时获取两个MEMS‑IMU惯性模块的三轴加速度计、三轴陀螺仪数据以及COMOS图像传感器采集到的激光光斑的位置信息；对MEMS‑IMU惯性模块数据进行处理，获得待测管线的偏转角度；对CMOS图像传感器采集到的激光光斑的位置信息进行处理，获得待测管线的偏转角；利用卡尔曼算法融合CMOS图像传感器得到的待测管线的偏转角度和MEMS‑IMU惯性模块得到待测管线的偏转角度，获得偏转角度的最优值。本发明通过数据融合，减小不同原理传感器的误差，可适应管道不同偏转角度的测量，高效且检测精度较高。

本发明授权基于激光光斑双姿态角融合的管道三维分布测试方法在权利要求书中公布了：1.一种基于激光光斑双姿态角融合的管道三维分布测试方法，其特征在于，具体步骤为：步骤1：设置管道三维分布检测装置，所述管道三维分布检测装置包括主控检测模块、从控检测模块、两个机械定心机构和万向节，两个机械定心结构之间通过万向节连接，主控检测模块和从控检测模块分别固定在两个机械定心结构上，所述主控检测模块包括主控板、第一MEMS-IMU惯性模块和激光器，从控检测模块包括从控板、第二MEMS-IMU惯性模块、成像屏和CMOS图像传感器，在平直状态下，激光光斑落于成像屏正中心；步骤2：控制管道三维分布检测装置在管道中匀速前进，同时获取两个MEMS-IMU惯性模块的三轴加速度计、三轴陀螺仪数据以及COMOS图像传感器采集到的激光光斑的位置信息；步骤3：对MEMS-IMU惯性模块数据进行处理，获得待测管线的偏转角度；步骤4：对CMOS图像传感器采集到的激光光斑的位置信息进行处理，获得待测管线的偏转角；步骤5：利用卡尔曼算法融合CMOS图像传感器得到的待测管线的偏转角度和MEMS-IMU惯性模块得到待测管线的偏转角度，获得偏转角度的最优值，具体方法为：步骤5.1：建立空间状态方程：θ^＝θ1+Kθ2-θ1其中，θ1为MEMS-IMU惯性模块获得的管线偏转角度，θ2为CMOS图像传感器获得的管线偏转角度，K为卡尔曼增益，θ^为估计值；步骤5.2：设估计值标准差为σθ，估计值的方差为Varθ^，求出最优估计值方差表达式： 其中，σ2θ1为MEMS-IMU惯性模块获得的管线偏转角度的方差，σ2θ2为CMOS图像传感器获得的管线偏转角度的方差；步骤5.3：求K使得估计值的方差最小，推算卡尔曼增益K： 步骤5.4：计算当前时刻最优估计值：θ^＝θ1+Kθ2-θ1步骤5.5：更新估计值方差：

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